[发明专利]复合密封机构、气缸衬套和发动机组装方法

权利要求书

1.一种用于在内燃发动机（10）的发动机缸盖（12）与发动机机壳（14）之间密封的复合密封机构（20），包括：

一体式垫圈本体（22），其包括外周（24）和限定具有中心轴线的气缸开口（28）的内周（26），所述一体式垫圈本体（22）还包括在所述内周（26）与所述外周（24）之间沿径向延伸的上表面（30）、与所述上表面（30）相对地定位的下表面（32）、以及外径向区域（34），所述外径向区域（34）包括多个连通所述上表面（30）与所述下表面（32）的开孔（36）；

所述一体式垫圈本体（22）还具有内径向区域（38），所述内径向区域（38）包括具有发动机缸盖密封面（42）和气缸衬套密封面（43）的燃烧密封件（40），所述气缸衬套密封面（43）包括所述下表面（32）的一部分并邻近所述内周（26）地定位；并且

所述一体式垫圈本体（22）还包括位于所述下表面（32）中的凹部（44），所述凹部（44）位于所述气缸衬套密封面（43）的径向外侧并构造成在其中接纳气缸衬套（16）的保护性端部凸起（102）。

2.根据权利要求1的复合密封机构（20），其中，所述气缸开口（28）包括圆形形状，所述凹部（44）包括位于所述气缸开口（28）的中心轴线的周向并邻接所述气缸衬套密封面（43）的连续环状凹部（44）；并且

其中，所述多个开孔（36）包括一组绕所述中心轴线以第一径向图案布置的螺孔（46），以及一组绕所述中心轴线以不同于所述第一径向图案的第二径向图案布置的流体传输开孔（48），所述一体式垫圈本体（22）还包括多个与所述多个流体传输开孔（48）中的每一个逐一关联的流体传输密封件（50）。

3.根据权利要求2的复合密封机构（20），其中，所述气缸衬套密封面（43）限定第一密封面、所述发动机缸盖密封面（42）限定平行于所述第一密封面的第二密封面，并且其中所述气缸衬套密封面（43）和所述发动机缸盖密封面（42）相对于所述气缸开口（28）的中心轴线位于重叠的径向位置。

4.一种用于内燃发动机（10）的气缸衬套（16），包括：

衬套本体（80），其包括具有外表面（84）和内表面（86）的衬套壁（82），所述内表面（86）限定具有第一孔径的第一纵向孔口（88）和具有大于所述第一孔径的第二孔径的第二纵向孔口（90），所述第一纵向孔口（88）和所述第二纵向孔口（90）限定一共同的纵向轴线；

所述衬套本体（80）还具有第一轴向端（92）、第二轴向端（94）和多个轴向部段（96，98），所述多个轴向部段（96，98）包括第一轴向部段（96）和第二轴向部段（98），所述第一轴向部段（96）包括所述第一轴向端（92）和所述第一纵向孔口（88），所述第二轴向部段（98）包括所述第二轴向端（94）和所述第二纵向孔口（90），其中所述第一轴向部段（96）包括第一部段直径、所述第二轴向部段（98）包括大于所述第一部段直径的第二部段直径；

所述第二轴向端（94）包括在所述内表面（96）与所述外表面（88）之间沿径向延伸的密封面（100）、以及邻接所述密封面（100）并从所述密封面（100）沿轴向突出的保护性端部凸起（102），所述密封面（100）邻近所述内表面（86）地定位、所述保护性端部凸起（102）相比于所述内表面（86）更靠近所述外表面（84）地定位；并且

所述第一轴向部段（96）包括位于所述内表面（86）与所述外表面（84）之间的衬套壁（82）的壁厚，所述壁厚等于或小于所述第一孔径的约12%。

5.根据权利要求4的气缸衬套（16），其中：

所述保护性端部凸起（102）包括邻接所述外表面（84）并与所述第一纵向孔口和第二纵向孔口（88，90）共轴的连续环状凸起；

所述第一轴向部段（96）包括衬套座（109），从所述密封面（100）到所述衬套座（109）的距离限定一衬套凸缘高度，从所述第一轴向端（92）到所述第二轴向端（94）的距离限定一衬套长度；

所述衬套凸缘高度等于或小于所述第一孔径的约60%，并等于或大于所述衬套长度的约30%；并且

所述壁厚等于或小于所述第一孔径的约8%。

6.根据权利要求5的气缸衬套（16），其中，所述第一孔径等于或小于约150毫米，所述壁厚等于或小于约12毫米，所述衬套凸缘高度等于或小于约85毫米，所述衬套长度等于或小于约300毫米。